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鋅合金壓鑄件目前廣泛應用於各種裝飾方麵,如領帶夾、皮帶扣、各種(zhǒng)金屬飾扣等,因而對鑄件表麵質量要求高,並要(yào)求有良(liáng)好的表麵處理性能。而鋅合金壓鑄件最(zuì)常見的缺陷是表麵起泡。
鑄件表麵在以下(xià)情況下有鼓起的包稱之為起泡,是鑄件內缺陷的外部表現。
(1)壓鑄出來就發(fā)現(xiàn)。
(2)拋光或加工(gōng)後顯露出來。
(3)噴漆或電鍍後(hòu)出現。
(4)放(fàng)置一段時間後發現。
產生原因
1.孔洞(dòng)引起:主要是氣孔和收縮機製,氣孔往往是圓(yuán)形,而收縮(suō)多數是不規則形。
氣孔產生原因:a 金屬液在充型(xíng)、凝固過程中,由於氣體(tǐ)侵入,導致鑄件(jiàn)表麵或內部(bù)產生孔洞。b 塗(tú)料揮發出來的氣體侵入。c 合金液(yè)含氣量過高,凝固時析出。當型腔(qiāng)中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體,在模具排氣不良時,最(zuì)終留在鑄件中形成的氣(qì)孔。
縮孔產(chǎn)生原(yuán)因:a 金(jīn)屬液(yè)凝固過程中,由於體積縮小或最(zuì)後凝固部位得不到金屬液補縮,而產生縮孔。b 厚薄不均的鑄件或鑄件局部過熱,造成某一部位凝固慢(màn),體積收縮時表(biǎo)麵形成凹位(wèi)。由於氣孔和縮孔的存在(zài),使(shǐ)壓鑄件在進行表麵處理時,孔洞可能會進入水,當噴漆和電(diàn)鍍後進行(háng)烘烤時,孔(kǒng)洞內氣(qì)體受熱膨脹(zhàng);或孔洞內水(shuǐ)會變蒸氣,體積(jī)膨脹,因而導致鑄件(jiàn)表麵起泡。 模具行(háng)業門戶網站
2.晶間腐蝕引起:鋅合金(jīn)成分中有害雜質:鉛、鎘、錫會聚集在晶粒(lì)交界(jiè)處(chù)導致晶間腐蝕,金(jīn)屬基體因晶(jīng)間腐蝕而破碎,而電鍍加速了這一禍害,受(shòu)晶間腐蝕的(de)部(bù)位會膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表麵起泡。特(tè)別是在潮濕環境下(xià)晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚(shèn)至破碎。
3.裂紋引起:水紋、冷隔紋、熱裂紋。
水紋、冷隔紋:金屬液在充型過程(chéng)中,先進入的金屬(shǔ)液接觸型壁過早(zǎo)凝固,後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合為一體,在鑄(zhù)件表麵對接(jiē)處形(xíng)成疊紋,出現條狀缺(quē)陷,見圖2。水紋(wén)一般(bān)是在(zài)鑄件(jiàn)表麵淺層;而冷隔紋有(yǒu)可能滲入到鑄件內部。熱裂紋(wén):a 當鑄件厚薄不均,凝固過程產生應力;b 過早(zǎo)頂出,金屬(shǔ)強度不夠;c頂出時受力不均;d 過高的模溫使晶粒粗大;e 有害雜質存(cún)在。
當壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋,電鍍時溶液會滲入到裂紋中(zhōng),在烘烤(kǎo)時轉(zhuǎn)化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡。
解決缺陷方案
控製(zhì)氣孔產(chǎn)生,關鍵是減少混(hún)入鑄件內的氣體量,理想的(de)金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流錐和澆道進入型腔,形成一條順滑及方向(xiàng)一致的金屬流,采(cǎi)用錐形流道設計,即(jí)澆(jiāo)流應(yīng)不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少(shǎo),可達到這個(gè)目的。在充填係統中,混入的氣體是由於(yú)湍流與(yǔ)金屬液相混合(hé)而形成氣孔,從金屬液由澆鑄係統進(jìn)入型腔的模擬壓鑄過程的研究中,明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞(dì)增的澆道(dào)截麵積,都會使金屬液流出現湍(tuān)流而卷(juàn)氣,平穩的金屬液才有利於氣體從澆道(dào)和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出(chū)模(mó)外(wài)。
對於縮孔:要使壓鑄凝固過程中各(gè)個部位盡量同時均勻散熱,同時凝固(gù)。可通過合(hé)理(lǐ)的水口設計,內澆口厚度及位置,模具設計,模溫(wēn)控(kòng)製及冷卻,來(lái)避免縮孔產生。
對(duì)於晶間腐蝕現象(xiàng):主要是控製合(hé)金原料中(zhōng)有(yǒu)害雜質含量,特別是鉛<0.003%。注意廢料帶來的雜質元素。
對於(yú)水(shuǐ)紋、冷隔紋,可提高模具溫度(dù),加大內(nèi)澆口速(sù)度(dù),或在冷隔區加大溢流槽,來減少冷隔紋(wén)的出(chū)現。
對於熱裂紋:壓鑄件(jiàn)厚薄不要(yào)急劇變化以(yǐ)減少(shǎo)應力(lì)產生;相關的壓鑄工藝參數作調整;降低模溫。
鋅(xīn)合金電鍍起泡的原因:
電鍍之前(qián)的表麵處理是引起鋅合金起泡的主要原因,因為鋅合金為(wéi)兩性金屬,易與酸反(fǎn)應,也易與堿反應,一般電鍍之前有去油(yóu)和酸洗兩道工序;
去油一般是堿性的常溫(wēn)去油劑,酸洗溶液一般是三(sān)酸的(de)混合液(HCL\H2SO4\HNO3)
去油是主要引起鋅合金電鍍起泡的主要原因:
去油一般是用加溫了的常溫去油劑長時間的浸泡和攪拌,化學反應時(shí)間較長.一般酸洗時間較短,不易產生此起泡現象.(因酸洗用的(de)是配比的強酸,有很強的浸蝕性(xìng),所以一般鋅(xīn)合金(jīn)在電鍍時不去油(yóu),用硫酸活化一下即可電鍍)
鋅(xīn)合(hé)金的電鍍(dù)工藝:
由(yóu)於鋅合金金屬的電介位(wèi)的關(guān)係,鋅合金不(bú)能直接在表麵鍍銀\鎳\金等等鍍層,需要鍍一層較厚的中間層銅層(一般銅層為5微米左右)
不過,鋅合金在壓(yā)鑄後組織的鬆散也會導(dǎo)致起泡現象,這屬於壓鑄不合格,一般這種現象的不(bú)良比率不會太高,這就需要大(dà)家分(fèn)析起泡現象是出現在什麽工序的.
綜(zōng)上所述,鋅合金電鍍起泡現象是電鍍中常有發生的現象,所以選擇好的電鍍(dù)供應商其(qí)實是一個關鍵的因素,如果一個電鍍商很少或是根本沒有加工過鋅合金電鍍,那麽要(yào)他給你供穩定質量的電鍍產品,我想是有一定的難度的,所以去電鍍廠家的考查還是有必要的。